CN204385130U - 一种废塑料连续裂解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废塑料连续裂解设备，包括进料装置、裂解装置、出渣装置、冷凝装置及负压装置，原料直接由进料装置进入，在进料装置经给水、压缩、熔化后进入裂解装置，在裂解装置直接气化进入冷凝装置，冷凝后以液态常温排出，装置燃气经负压装置输送给裂解装置燃烧利用，碳粉由出渣装置排出。本设备原料无需筛选，无需催化剂，且对含水量无要求，生活垃圾中的废塑料去土后可直接进入裂解，日处理能力30-60吨，是现有同类设备的2-4倍，设备成本是同类设备的50％，本申请工艺简单，成本低廉，便于生产、安全性好。

Description

一种废塑料连续裂解设备

技术领域

本实用新型涉及生活垃圾及废旧物资回收再生成可用资源的领域，具体涉及一种废塑料连续裂解燃料油设备。

背景技术

废塑料垃圾裂解设备按工艺大体分为三类：

第一类槽式设备，是现在普遍使用的设备，大容积反应釜，无法连续生产且产量低，存在污染及安全隐患。

第二类管式设备，是可以连续生产的设备，国内也有几家在生产，但无成熟产品，存在产量低，且对原料要求高，一般垃圾需要清洗处理后方可使用，处理废料一般在10吨以内，设备成本比较高。

第三类流化床设备，是可以大产量连续化生产的设备，但对原料也有一定的要求，而且设备成本极高。

对于生活垃圾废塑料的回收利用，必须要和环保、节能相符合，最少应具备下列几点；

1、能耗降低，要尽量少的利用外部能源，降低回收成本。

2、设备简化，使其造价低廉且便于操作。

3、工艺简化，确保生产安全化

检索有关废塑料连续裂解专利，在现实生产中能实际生产应用的不多。公开的专利中申请号：201110174043.8，专利名称为：废弃塑料热裂解处理方法和装置，现以它为例进行分析比对：

一：物料选择：对物料不进行分拣，分拣和清洗肯定会产生二次污染。存在的缺点是：忽略了物料中的水份含量，不去除直接进入裂解釜，水分由液态转变成气态浪费裂解热量，而后有气态冷凝为液态是放热过程，降低了冷凝器功率。

二、进料机构：采用一套螺旋推进和一套活塞驱动机构，机构繁琐，耗能大，实际效果只是将固态物料进行了位置的改变。

三、裂解机构：立式裂解釜电加热耗能大且属于外部能源加热。耗费外部能源和再生利用是相抵触。底部自产燃气加热，受热面积小且局部高温容易造成底板变形

四、工作介质：采用低熔点工作介质，实质行为是多了一种受热体，不管以何种方式输出能量都会损耗，而热阻只有增加不会减小。

五、出渣装置：不定时出渣，定会造成内部料位波动无法探测，牵扯到进料量精确控制。在密封的金属容器内的另一种液态金属里包含的物料杂质和别种金属的液位目前技术无法探测清楚。

现有的设备存在着诸多缺陷，因此，亟需一种新型的废塑料连续裂解装置及具体的处理工艺。

实用新型内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种废塑料连续裂解设备，该装置操作简单，能耗低，工艺相对安全。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种废塑料连续裂解设备，包括进料装置、裂解装置、过滤装置、出渣装置、冷凝装置及负压装置；进料装置、裂解装置、过滤装置、冷凝装置及负压装置依次相连，裂解装置还与出渣装置相连；原料直接由进料装置进入，在进料装置经给水、压缩、熔化后进入裂解装置，在裂解装置直接气化进入冷凝装置，冷凝后以液态常温排出，装置燃气经负压装置输送给裂解装置燃烧利用，碳粉由出渣装置排出。

所述进料装置包括进料推进装置，进料推进装置与主推料器相连，主推料器的一端设有进料口，主进料器外还包裹有尾气热量回收装置。

所述进料推进装置包括电机，电机与变频器相连，裂解装置的燃烧器与温控器相连，负压装置部分的负压泵上设置有压力传感器，变频器、温控器及压力传感器均与PLC控制系统相连。

所述主进料器为特种推料器，特种推料器包括挤水段、压缩段及融化段，在挤水段设置有排水口及排气口。

所述裂解装置包括环形燃烧室，环形燃烧室内设置有横置式裂解釜，横置式裂解釜内设置有油灰分离装置，所述裂解装置与过滤装置相连，过滤装置还通过重油回流管与裂解装置相连。

所述出渣装置包括设置在横置式裂解釜的下端且依次相连的出渣密封装置及螺旋出料装置。

所述过滤装置包括圆形容器和设置在圆形容器内的筛板。

所述冷凝装置包括冷凝器，冷凝器的一端与过滤装置相连，另一端与塑料油出口相连，冷凝器经排气口与负压装置相连。

所述负压装置包括负压泵、过滤器及储存器，冷凝装置输出的不凝气体，经负压泵压缩后经过过滤器后进入储存器储存，再经输送管道输送至裂解装置，供燃烧器燃烧使用。

各装置的具体功能为：

主推料器，物料进给，挤水，压缩，融化；

尾气热量回收装置，利用裂解排烟温度加热塑料，由固态到液态的转变；

横置式裂解釜，液态到气态的转变；

重油回流管，渣油及重油的回流二次蒸发；

过滤装置，轻油上升重油下降回流回裂化装置二次蒸发；

冷凝装置，完成气态到液态的状变；

塑料油出口，流出冷凝装置；

输出管道，不能液化的可燃气体至燃烧器燃烧；

燃烧器，将排出的气体进行燃烧加热气化装置；

油灰分离装置，物料的搅拌及废渣的分离；

出渣密封装置，渣料排出时保持内部密封；

螺旋出料装置，渣料外排。

工作原理：废塑料进入主进料器压缩段将所含水分排出，然后进入挤压段将密度增大，同时吸收裂化加热排放的尾部的热量进行融化，由固态变为液态进入裂化装置，在450度的恒定温度下变为气态通过过滤装置排出，剩余渣料经油灰分离推至出渣入口，由出渣机排出，出渣机配有密封装置，在出料的同时保持内部密封。排出渣料为塑料碳粉毛料。可细加工为工业炭黑。气体有过滤装置排出后经过冷凝装置液化成液态流出冷凝装置。有大概10-15％的不凝气体经由管道输送至燃烧机，进行燃烧对横置裂解釜进行加热。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的装置除排出物料中自然吸收的水分外，无三废排出。除启动时需外部资源加热。液化气加热蒸发装置至450度后，正常运行后无需外部资源。做到真正节能环保。

本设备原料无需筛选，无需催化剂，且对含水量无要求，生活垃圾中的废塑料去土后可直接进入裂解，日处理能力30-60吨，是现有同类设备的2-4倍，设备成本是同类设备的50％，本申请工艺简单，成本低廉，便于生产、安全性好。

本申请的突出特点如下：

1.三轴机械系统，进料装置负责挤水、压缩、熔化，裂解装置负责将液化后的塑料快速气化，出渣装置负责将完全气化后的碳粉排出，三装置可独立控制工作，且密封良好。

2.有PLC控制系统通过变频器控制电机转速，定量进料和出灰。除灰量随进料量自动增加。温控器控制裂解装置的燃烧器自动恒定裂解温度。压力传感器控制负压装置保持整个系统的做到微负压运行，保证安全生产。

3.裂解装置采用专用燃烧机加热，废气排放后排放达标。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型的进料装置结构示意图；

图中，1、进料推进装置2、进料口，3、主推料器，4、尾气热量回收装置，5、横置式裂解釜，6、重油回流管，7、过滤装置，8、冷凝装置，9、塑料油出口，10、输出管道，11、燃烧器，12、油灰分离装置，13、出渣密封装置，14、螺旋出料装置，15、融化段，16、

压缩段，17、挤水段，18、排水口，19、排气口。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，一种废塑料连续裂解设备，包括进料装置、裂解装置、过滤装置7、出渣装置、冷凝装置8及负压装置。

进料推动装置1，电机经减速器变速后与主推料器3相连，主推料器3的一端设有进料口2，主推料器3外还包裹有尾气余热加热装置4，主进料器3与裂解装置相连，裂化装置与过滤装置相连，过滤装置还通过重油回流管6与裂化装置相连，过滤装置与冷凝装置相连，冷凝装置与塑料油出口9相连，冷凝装置还通过输出管道10与燃烧器11相连，输出管道10将在冷凝器中不能凝结的且可燃气输送至燃烧器11，裂解装置中油灰分离装置12实现对物料的搅拌及废渣的分离，横置裂解釜5的下端还依次与出渣密封装置13及螺旋出料装置14相连。如图2所示，主进料器3为特种推料器，包括融化段15、压缩段16及挤水段17，在挤水段17设置有排水口18及排气口19。

1、进料装置有尾气热量回收装置和特种推进器组成

物料进入第一段挤水段17进行位移并因空间的缩小将水分大部份排出，残余量在3％左右，继续进入第二压缩段16后物料高密度压缩，而后进入第三段融化段17，完全转化为液态后排出进入裂解装置。在主推进器3的外部有尾气热量回收装置4包围，整个过程全部吸收裂解装置排放的余热，排出温度350度左右经过融化段后降为200度左右，再有挤水段17继续吸收热量降为80度左右，再经压缩段16吸热后，排放温度不高于40度。

此过程做到物料的推进、水分的排出、物料吸收排放热量由固态到液态的转变。

2、裂解装置有横置式裂解釜5、油灰分离装置12、环形燃烧室组成

横置式裂解釜5有液化气提供热量加热至450度后，停止供气转换为自产气燃烧。预热物料有液态进入固态横置式裂解釜5，在450-480度的温度下大装置瞬间气化，剩余装置坠落底部和油渣、灰分混合，油灰分离装置12推动混合物料叠堆，向前推进，推进过程中渣料和油泥因密度大于灰分，所以会沉落在底部而降灰分挤出，随灰分的增加会反方向远动进入尾部排渣装置排出。此过程除启动热量有液化气提供外，其余所需热量有冷凝装置排出的不凝气体经燃烧器11燃烧提供，此过程完成物料有液态到气态的转变，不需任何催化剂和中间介质。

3、过滤装置7由过滤装置有圆形容器和筛板组成

气化后的油气和少许灰分进入后。体积扩放使灰分和重质油分沉降，经重油回流管6流回裂解釜二次蒸发。

此过程完成对油气的净化，减少冷凝装置的堵塞。

4、出渣装置有出渣密封装置13及螺旋出料装置14组成

灰分有出渣口落入除渣机后经螺旋推进上升至出渣密封装置后，由于出渣密封装置13的阻挡停止运动，而后部的灰分仍继续推进，使灰分密度增加，增加到设定值时推开螺旋出料装置14的密封盘排出。

5、冷凝装置8：油气进入冷凝装置8后，高温油气热量有冷却水吸收温度降低，水温升高后经冷却水箱大面积散热，温度下降循环使用油气经过降温后以液态形式排出。完成气态到液态的转变。不凝气体有排气口被负压装置抽走。

6、负压装置有负压泵、过滤器及储存器组成

冷凝装置8输出的不凝气体，经真空泵压缩后由进入储存器储存。输送至裂解装置，供燃烧器燃烧使用。

整个设备有液化气供给启动热量，供热至工作温度后供热装置自给自足，各传动装置有外部电源供给，不凝燃气经燃烧器11燃烧后排放达标，真正做到环保、节能。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种废塑料连续裂解设备，其特征是，包括进料装置、裂解装置、过滤装置、出渣装置、冷凝装置及负压装置；进料装置、裂解装置、过滤装置、冷凝装置及负压装置依次相连，裂解装置还与出渣装置相连；原料直接由进料装置进入，在进料装置经给水、压缩、熔化后进入裂解装置，在裂解装置直接气化进入冷凝装置，冷凝后以液态常温排出，装置燃气经负压装置输送给裂解装置燃烧利用，碳粉由出渣装置排出。

2.如权利要求1所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述进料装置包括进料推进装置，进料推进装置与主推料器相连，主推料器的一端设有进料口，主进料器外还包裹有尾气热量回收装置。

3.如权利要求2所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述主进料器为特种推料器，特种推料器包括融化段、压缩段及挤水段，在挤水段设置有排水口及排气口。

4.如权利要求1所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述裂解装置包括环形燃烧室，环形燃烧室内设置有横置式裂解釜，横置式裂解釜内设置有油灰分离装置，所述裂解装置与过滤装置相连，过滤装置还通过重油回流管与裂解装置相连。

5.如权利要求1所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述出渣装置包括设置在横置式裂解釜的下端且依次相连的出渣密封装置及螺旋出料装置。

6.如权利要求1所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述过滤装置包括圆形容器和设置在圆形容器内的筛板。

7.如权利要求1所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述冷凝装置包括冷凝器，冷凝器的一端与过滤装置相连，另一端与塑料油出口相连，冷凝器经排气口与负压装置相连。

8.如权利要求1或7所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述负压装置包括负压泵、过滤器及储存器，冷凝装置输出的不凝气体，经负压泵压缩后经过过滤器后进入储存器储存，再经输送管道输送至裂解装置，供燃烧器燃烧使用。

9.如权利要求2所述的一种废塑料连续裂解设备，其特征是，所述进料推进装置包括电机，电机与变频器相连，裂解装置的燃烧器与温控器相连，负压装置部分的负压泵上设置有压力传感器，变频器、温控器及压力传感器均与PLC控制系统相连。